(57)【要約】【課題】オリエンテーションフラットあるいはインデクスフラットが劈開面で形成されるウェハにおいて、面取り工程以降のウェハの加工工程でのチッピングの発生を防止し、素子製作工程での歩留を向上させることのできる、化合物半導体ウェハ及びその加工方法を提供すること。【解決手段】オリエンテーションフラットが劈開面で形成される円形ウェハ、あるいはインデクスフラットが劈開面４で形成される円形ウェハにおいて、劈開面４とウェハ外周部５との接続する部分がウェハ外周部５とは別の円弧６ａ、６ｂで形成されている形状、あるいは、劈開面４とは別の直線で形成されている形状とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
化合物半導体結晶を切断して得られる化合物半導体ウェハに、ウェハの方位又は表裏を識別するためのオリエンテーションフラット又はインデクスフラットを結晶の劈開面により付けた円形ウェハにおいて、
劈開面とウェハ外周部とが接続する部分を、ウェハ外周とは別の円弧で形成されている形状としたことを特徴とする化合物半導体ウェハ。
【請求項２】
化合物半導体結晶を切断して得られる化合物半導体ウェハに、ウェハの方位又は表裏を識別するためのオリエンテーションフラット又はインデクスフラットを結晶の劈開面により付けた円形ウェハにおいて、
劈開面とウェハ外周部とが接続する部分を、劈開面とは別の直線で形成されている形状としたことを特徴とする化合物半導体ウェハ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の化合物半導体ウェハにおいて、
上記ウェハの材料がＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＳｂ、ＩｎＡｓ、又はＧａＰのいずれかであることを特徴とする化合物半導体ウェハ。
【請求項４】
化合物半導体結晶を切断して得られる化合物半導体ウェハをスクライブして結晶を劈開し、その劈開面をウェハの方位又は表裏を識別するためのオリエンテーションフラット又はインデクスフラットを付け、
この劈開面を除くウェハ外周部を面取り加工すると共に、劈開面とウェハ外周部とが接続する部分を、ウェハ外周とは別の円弧から成る形状又は劈開面とは別の直線から成る形状に研削加工することを特徴とする化合物半導体ウェハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化合物半導体ウェハ及びその加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
化合物半導体ウェハは、受光素子、発光素子、高周波素子等の基板として幅広く使われている。これら化合物半導体ウェハには直接イオンをイオンインプラ装置で打ち込んだり、ウェハ表面にエピタキシャル層を形成して半導体素子を製作する。
【０００３】
半導体レーザ用の基板として使用される化合物半導体ウェハでは、オリエンテーションフラットまたはインデクスフラット部分を面取り加工せずに劈開面で形成している場合がある。これは、レーザ等を製作する場合、ウェハ上にエピタキシャル層等を形成した後、正確に劈開面に沿ってチップに切り出す必要があり、劈開面で形成されたオリエンテーションフラット、またはインデクスフラットを基準とし、角度合わせを行うためである。
【０００４】
劈開面で形成されたオリエンテーションフラットまたはインデクスフラットを有する円形ウェハは、劈開面を除くウェハ外周部が円形に研削加工され、劈開面と円形に加工されたウェハ外周部が直接接続する形状となっている。また、劈開面を除くウェハ外周部は、ウェハ表裏面側が面取り加工されているのが一般的である。
【０００５】
ところで、ウェハの劈開面を加工せずにそのままオリエンテーションフラットとして結晶方位の判別や位置合わせに利用すると、ウェハの劈開面がウェハの表裏面と直角をなす角部がウェハの処理工程中に欠け易く、すなわちチッピングが生じ易く、このチッピング（欠け）によりウェハが割れ易く、ウェハの不良率が高くなり、歩留まりが低下するという問題がある。
【０００６】
このような問題の対策としては、ウェハの劈開面を含むウェハの全周を面取り加工する方法（例えば、特許文献１参照）や、オリエンテーションフラットをなす劈開面の表裏面側の角部を面取り加工する方法（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平２００３−８６４７６号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平２００２−０５２４４８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記以外の原因によってもウェハにチッピング（欠け）が生じ得る。
【００１０】
例えば、図４に示したように、劈開面９で形成されたオリエンテーションフラットまたはインデクスフラットを有する円形ウェハ（面取前ウェハ１）は、面取り加工によって、劈開面９を除くウェハ外周部が円形に研削加工され、劈開面９と円形に加工されたウェハ外周部８が直接接続する形状となっている。
【００１１】
このように劈開面９と円形に加工されたウェハ外周部８が直接接続する形状となっているウェハ（面取後ウェハ７）の場合、劈開面９とウェハ外周部８とが接続する部分は、図５に示すように角が立った状態であり、面取り工程後のラッピング加工及び研磨加工で、この角の部分が、加工中に欠けたり、この角の部分を起点としてウェハが破損する場合もある。
【００１２】
また、劈開面９を除くウェハ外周部８は、ウェハ表裏面側が面取り加工されている場合、劈開面９のウェハ外周部側は、ウェハ外周部８の面取り断面形状であるテーパー状またはＲ形状（図６参照）となり、面取り工程後のラッピング加工、及び研磨加工で欠けやウェハの破損がさらに多く発生しやすくなり、加工歩留が低くウェハの製造コストが高くなるという課題がある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、オリエンテーションフラットが劈開面で形成されるウェハ、あるいはインデクスフラットが劈開面で形成されるウェハにおいて、面取り工程以降のウェハの加工工程でのチッピングの発生を防止し、素子製作工程での歩留を向上させることのできる、化合物半導体ウェハ及びその加工方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
【００１５】
請求項１の発明に係る化合物半導体ウェハは、化合物半導体結晶を切断して得られる化合物半導体ウェハに、ウェハの方位又は表裏を識別するためのオリエンテーションフラット又はインデクスフラットを結晶の劈開面により付けた円形ウェハにおいて、劈開面とウェハ外周部とが接続する部分を、ウェハ外周とは別の円弧で形成されている形状としたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明に係る化合物半導体ウェハは、化合物半導体結晶を切断して得られる化合物半導体ウェハに、ウェハの方位又は表裏を識別するためのオリエンテーションフラット又はインデクスフラットを結晶の劈開面により付けた円形ウェハにおいて、劈開面とウェハ外周部とが接続する部分を、劈開面とは別の直線で形成されている形状としたことを特徴とする。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の化合物半導体ウェハにおいて、上記ウェハの材料がＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＳｂ、ＩｎＡｓ、又はＧａＰのいずれかであることを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明に係る化合物半導体ウェハは、化合物半導体結晶を切断して得られる化合物半導体ウェハをスクライブして結晶を劈開し、その劈開面をウェハの方位又は表裏を識別するためのオリエンテーションフラット又はインデクスフラットを付け、この劈開面を除くウェハ外周部を面取り加工すると共に、劈開面とウェハ外周部とが接続する部分を、ウェハ外周とは別の円弧から成る形状又は劈開面とは別の直線から成る形状に研削加工することを特徴とする。
【００１９】
＜発明の要点＞
本発明の化合物半導体ウェハは、オリエンテーションフラットが劈開面で形成される円形ウェハ、あるいはインデクスフラットが劈開面で形成される円形ウェハにおいて、劈開面とウェハ外周部との接続部分がウェハ外周とは別の円弧で形成されている形状、あるいは、劈開面とは別の直線で形成されている形状としたものであり、これにより従来生じていた劈開面とウェハ外周部とが接続する部分の角を低くし、従来この部分から生じていたチッピング（欠け）の発生を防止して、面取り工程以降のウェハの加工工程、及び素子製作工程での歩留を向上させたものである。
【００２０】
本発明は、化合物半導体ウェハの材料がＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＳｂ、ＩｎＡｓ、又はＧａＰのいずれであっても適用することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を添付した図面に従い説明する。
【００２２】
図１は劈開面によるオリエンテーションフラットを有する面取り前のウェハの形状を示した図、図２は面取り後のウェハの形状を示す図、そして図３は面取り後のウェハの劈開面とウェハ外周部との接続部分の形状を示す拡大図である。
【００２３】
本発明の実施形態に係る化合物半導体ウェハの加工方法は、まず化合物半導体結晶を切断して得られる化合物半導体ウェハ（面取前ウェハ１）を、図１に点線で示すウェハ劈開位置にてスクライブして結晶を劈開し、その劈開面をウェハの方位（又は表裏）を識別するためのオリエンテーションフラット（又はインデクスフラット）を付ける。
【００２４】
次に、面取り加工機を用いて、図２に示すように、この面取前ウェハ１の劈開面４を除くウェハ外周部５を面取り加工すると共に、劈開面４とウェハ外周部５との接続する部分を、ウェハ外周とは別の円弧又は劈開面とは別の直線から成る形状に研削加工する。ここでは、図３に示すように、ウェハ外周とは別のより小さい円弧、例えば半径５ｍｍから成る形状の円弧６ａ、６ｂに研削加工する。
【００２５】
このうち、面取前ウェハ１における劈開面４を除くウェハ外周部５の面取り加工は、次のようにして行う。すなわち、ゆっくり回転するウェハ１を高速回転する砥石の溝内に挿入する。これによって、ウェハ１の外周面を溝の溝底部に当接させ、ウェハ１の外周面を面取りし、Ｒ状の外周面を形成する。次に、砥石を軸方向下側に移動させ、ウェハのオモテ面の周縁部を面取りする。次に、砥石を軸方向上側に移動させ、ウェハのウラ面の周縁部を面取りする。
【００２６】
また、劈開面４とウェハ外周部５とが接続する部分を、ウェハ外周とは別の円弧に研削する面取り加工は、次のようにして行う。すなわち、劈開面４とウェハ外周部５とが接続する部分を、高速回転する砥石の溝内に挿入する。この時、ウェハは回転させない。次に、ウェハの劈開面４とウェハ外周部５とが接続する部分を溝内に当接させ、ウェハを砥石の軸と直交する方向にゆっくりと移動させ、所定の円弧となるように仕上げる。これによりウェハ外周とは別のより小さい半径５ｍｍの円弧６ａ、６ｂに研削加工する。
【００２７】
このようにすると、劈開面４とウェハ外周部５の接続する部分は、図３に示すように角が立たなくなり、面取り工程後のラッピング加工、及び研磨加工で欠けやウェハの破損が発生しなくなる。従って、面取り工程以降のウェハの加工工程、及び素子製作工程での歩留を向上させ、ウェハの製造コストを低くすることができる。
【００２８】
［実施例］
実施例の化合物半導体ウェハを次のようにして作成した。すなわち、まず面方位（１００）のＧａＡｓウェハであって、厚さ６００μｍ、直径７８ｍｍにスライスしたＧａＡｓウェハを１，０００枚準備し、これら面取前ウェハ１を図１に点線で示すウェハ劈開位置２でスクライブして、オリエンテーションフラットとなる部分を劈開した。
【００２９】
これらの面取前ウェハ１を面取り機にかけ、図２、図３に示す形状の面取後ウェハ３となるように、研削加工を行った。このときの劈開面４とウェハ外周部５とは、半径５ｍｍの円弧６ａ（６ｂ）で接続するように加工した。また、ウェハ外周部５とウェハ３の表裏面との稜線には面取り加工を施した。
【００３０】
これら面取り後の１，０００枚の面取後ウェハ３を、ラッピング工程及び研磨工程に送り、厚さ４８０μｍの両面を鏡面加工したウェハを製作した。面取り工程以降の工程で、劈開面とウェハ外周部との接続する部分の欠けやそこを起点とするウェハの破損は見られなかった。
【００３１】
［比較例］
比較例の化合物半導体ウェハを次のようにして作成した。すなわち、面方位（１００）のＧａＡｓウェハであって、厚さ６００μｍ、直径７８ｍｍのスライスしたＧａＡｓウェハを１，０００枚準備し、まず図１で説明したように、これら面取前ウェハ１を点線で示すウェハ劈開位置２でオリエンテーションフラットとなる部分を劈開した。
【００３２】
これらのウェハ面取り前ウェハ１を面取り機にかけ、図４に示す形状の面取後ウェハ７となるように面取り加工を行った。ウェハ外周部８とウェハ７の表裏面との稜線には、実施例と同じ形状で面取り加工を施した。しかし、図５に示すように、劈開面９とウェハ外周部８との接続する部分には面取り加工は施さず、劈開面９とウェハ外周部８が直接接続する形状のままとした。このときウェハ７の劈開面９とウェハ外周部８が直接接続する部分１０は図６に示す形状となる。
【００３３】
これら面取り後の１，０００枚のウェハを、ラッピング工程及び研磨工程に送り、厚さ４８０マイクロの両面を鏡面加工したウェハを製作した。面取り工程以降の工程での劈開面とウェハ外周部との接続部分１０に欠けやそこを起点とするウェハの破損が発生したウェハは１５枚であった。
【００３４】
上記実施例と比較例との結果から、オリエンテーションフラットが劈開面で形成されるウェハで、劈開面とウェハ外周部との接続部分がウェハ外周とは別の円弧で形成されている形状とすることで、面取り工程以降の加工歩留を向上させることが可能であり、製造費の低減に有効であることが判る。
【００３５】
上記実施例では、劈開面とウェハ外周部との接続部分が、ウェハ外周とは別の円弧で形成されている形状である場合を例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、劈開面とウェハ外周部とが接続する部分の形状は、劈開面とは別の直線から成る形状に研削加工することができ、これによっても同様に、従来生じていた劈開面とウェハ外周部とが接続する部分の角を低くして、面取り工程後のラッピング加工及び研磨加工での欠けや破損の発生をなくすことができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、オリエンテーションフラット又はインデクスフラットが劈開面で形成される円形ウェハにおいて、劈開面とウェハ外周部とが接続する部分を、ウェハ外周とは別の円弧又は劈開面とは別の直線で形成し、これにより従来生じていた劈開面とウェハ外周部とが接続する部分の角を低くしているので、従来、面取り工程後のラッピング加工や研磨加工で生じていたチッピング（欠け）や破損の発生を防止し、面取り工程以降のウェハの加工工程、及び素子製作工程での歩留を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加工方法における面取り前のウェハを示した平面図である。
【図２】本発明の加工方法で面取り加工した後のウェハの外形形状を示す平面図である。
【図３】図２の面取り加工後のウェハにおける劈開面とウェハ外周部とが接続する部分を示す拡大図ある。
【図４】比較例１の方法での、面取り加工したウェハの外形形状を示す平面図である。
【図５】図４の面取り加工後のウェハにおける劈開面とウェハ外周部とが接続する部分を示す拡大図ある。
【図６】比較例１の方法におけるウェハの劈開面とウェハ外周部が直接接続する部分の形状を示す図である。
【符号の説明】
１  面取前ウェハ
２  ウェハ劈開位置
３  面取後ウェハ
４  劈開面（オリエンテーションフラット部）
５  ウェハ外周部
６ａ、６ｂ  劈開面とウェハ外周部を接続する円弧
１０  劈開面とウェハ外周部の接続部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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